專利名稱：用于車輛車架連接的十字旋軸浮動連接裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械連接固定裝置，尤其涉及一種用于車輛車架連接的十字旋軸浮動連接固定裝置。
背景技術：
在專用汽車設計時，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時也為了不破壞主車架的結構，一般多采用副車架過渡。除輕型車輛外，中重型車輛主梁強度、剛度充裕，結構上多采用柔性設計，有利于主梁釋放行駛過程扭彎所形成的應力。在專用車輛改裝時，除必須需要副車架，也可以考慮無副車架設計。車輛在行駛過程中的主要變形是彎曲和扭曲，主車架沿車輛縱向以后橋為支點發生彎曲，車輛橫向發生扭曲。有理論認為，在車輛彎曲和扭曲的變形區域，會有一條類似中性軸的彎曲軸線和扭曲軸線，可以認為軸線位置不發生變形，所以在此位置布置的連接不會影響車輛自身的彎扭特性。但是在實際操作中，不同車輛，軸線并不相同，不固定，隨運動而發生變化，因此是虛擬軸線，連接位置只能按結構特性和運動特性盡量逼近。在實際操作中，可以簡單地以車輛縱軸線作為扭曲變形中心線，以后橋為彎曲變形中心線，或以駕駛室后至后橋的變形區域靠近后橋的橫向中心軸線作為彎曲變形的中心線。四點連接可以完全定位副車架，其余連接多是基于強度等方面的考慮。副車架的主要功能是連接、承載、保護、隔振，是上裝與主車架之間的聯接體。一般地，上裝不允許變形，而主車架為適應路況必須做一定的變形，因此有副車架的車輛，要同時考慮上裝與副車架的連接。目前專用汽車與副車架的連接多以止推連接板、連接支架、U型螺栓等連接，連接點越多，附加剛度越大，副車架與主車架經多點緊緊捆綁在一起，副車架剛度幾乎全部附加到主車架上，限制了主車架為適應路況而做出必要的變形，加劇主車架應力，增大主車架和副車架損壞的可能性。專用汽車的連接尤其U型螺栓連接會造成應力集中，加劇損壞發生的可能性及發展速度。專用汽車的副車架多是經墊帶落在主車架上，由于結構本身的平整性及車輛行駛的變化而局部接觸,形成接觸應力，發生接觸應力損壞。副車架與主車架的連接常采用如下幾種形式。1、止推連接板圖1是現有技術中止推連接板固定方式。連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優點在于可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產生相對水平位移。相鄰兩個止推連接板之間的距離在500 1000mm范圍內。2、連接支架圖2示出的是現有技術中連接支架固定方式，其中連接支架由相互獨立的上、下托架組成，上、下托架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上、下托架相連接。由于上、下托架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應和止推連接板配合使用。一般布置是在后懸架前支座前用連接支架連接，在后懸架前支座后用止推連接板連接。3、U型螺栓當選用其它連接裝置有困難時，可采用U型夾緊螺栓。但在車架受扭轉載荷最大的范圍內不允許采用U型螺栓。當采用U型螺栓固定時，為防止主車架縱梁翼面變形，應在其內側襯以木塊，但在消聲器附近，必須使用角鐵等作內襯。但是以上連接方式存在以下缺點:剛性連接支架或彈性連接支架將副車架與主車架緊緊連接在一起，增大了主車架的剛度，限制了主車架為適應路況而做出必要的變形，力口劇主車架應力,增大主車架和副車架損壞的可能性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的上述缺點，提供一種能夠降低主車架應力，防止主車架和副車架損壞的車架連接固定機構。 本發明提供了 一種用于車輛車架連接的十字旋軸浮動連接裝置，包括浮動旋轉支架、旋轉軸支架，旋轉軸支架安裝在車輛縱軸線前部及后部，兩對浮動旋轉支架安裝在主車架的兩側，沿車輛縱軸線安裝的旋轉軸支架和安裝在主車架兩側的浮動旋轉支架構成“十”字形，副車架通過浮動旋轉支架、旋轉軸支架與主車架連接。旋轉軸支架包括旋轉軸支架上支座，旋轉軸支架轉軸和旋轉軸支架下支座；旋轉軸支架轉軸穿過旋轉軸支架上支座和旋轉軸支架下支座之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座可相對于旋轉軸支架下支座轉動。旋轉軸支架安裝在橫梁結構上，橫梁結構包括橫梁、連接支架，橫梁結構的橫梁與主車架通過連接支架連接，旋轉軸支架下支座安裝在橫梁上，旋轉軸支架上支座與副車架連接。浮動旋轉支架包括上支座、彈性橡膠、浮動旋轉支架轉軸、下支座，浮動旋轉支架轉軸在上支座的轉軸孔內，彈性橡膠安裝在浮動旋轉支架轉軸上并且在下支座的轉軸孔內，上支座與副車架連接，下支座與主車架連接。彈性橡膠為與浮動旋轉支架轉軸同軸的圓筒形狀。可選地，彈性橡膠可以采用其它的彈性元件。上支座、下支座的截面是U形、槽形或L形；旋轉軸支架上支座、旋轉軸支架下支座的截面可以是U形、槽形或L形。可選地，上裝的底部梁結構替代副車架。本發明的有益效果在于:1、本發明所示的雙十字旋軸浮動連接裝置連接副車架與主車架，支撐副車架上的重量，副車架與主車架并不接觸，可減少接觸應力疲勞損壞，還可減少集中應力損壞。雙十字旋軸浮動連接裝置可以提高副車架與主車架的結構柔度，在保證連接強度和定位的同時，允許副車架相對于主車架做較小的變形位移，不限制主車架為適應路況所做的必要變形，減小主車架變形抗力，降低其損壞的可能性；同時可吸收路面傳遞的震動及沖擊，減小主車架與副車架之間的沖擊力，利于保護副車架。2、副車架不與主車架接觸，通過旋轉軸支架、浮動旋轉支架支撐，有些車輛可以省略副車架，降低重心。3、本發明結構緊湊簡單、安全可靠。本發明能有效吸收和衰減路面施加的各種外力沖擊。本發明有效的保護了主車架和副車架的結構安全。
應說明的是，下面描述中的附圖僅示意地示出了一些實施例，并沒有包括所有可能的實施例。圖1是現有技術的止推連接板的示意圖；圖2是現有技術的連接支架的示意圖；圖3是本發明實施例的雙十字旋軸浮動連接裝置示意圖；圖4是本發明實施例的雙十字旋軸浮動連接裝置的后視圖；圖5示出了本發明實施例的雙十字旋軸浮動連接固定裝置去掉上裝的示意圖；圖6a是本發明實施例的旋轉軸支架示意圖；圖6b是圖6a所示旋轉軸支架的左視圖；圖7a是本發明實施例的浮動旋轉支架結構示意圖；圖7b是圖7a所示浮動旋轉支架結構沿B-B剖視圖；圖8a是安裝旋轉軸支架的橫梁結構示意圖；圖8b是圖8a所示橫梁結構的左視圖。其中:1-副車架，2-止推連接板，3-主車架縱梁，4-上托架，5-下托架，6-螺栓，7-主車架，8-副車架，9-浮動旋轉支架，10-旋轉軸支架，11-橫梁結構，12-上支座，13-彈性橡膠，14-下支座，15-浮動旋轉支架轉軸，16-旋轉軸支架上支座，17-旋轉軸支架轉軸，18-旋轉軸支架下支座，19-上裝，81-橫梁、82-連接支架。
具體實施例方式以下將結合附圖3-8對本發明的示例性實施例的技術方案進行詳細說明。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。所描述的實施例僅用于圖示說明，而不是對本發明范圍的限制。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。圖3是本發明實施例的雙十字旋軸浮動連接裝置示意圖；圖4是本發明實施例的雙十字旋軸浮動連接裝置的后視圖。如圖3-4所示，雙十字旋軸浮動連接裝置包括浮動旋轉支架9、旋轉軸支架10，副車架8通過浮動旋轉支架9、旋轉軸支架10與主車架7連接，副車架8與主車架7不直接接觸。旋轉軸支架10安裝在車輛縱軸線前部及后部，兩對浮動旋轉支架9安裝在主車架7的兩側，固定副車架8與主車架7相對位置，沿車輛縱軸線布置旋轉軸支架10和兩側浮動旋轉支架9構成“十”形，并一起支撐副車架重量。圖5示出了本發明實施例的雙十字旋軸浮動連接固定裝置去掉上裝的示意圖。如圖5所示，橫梁結構11與主車架連接，旋轉軸支架10安裝在橫梁結構11上。圖6a是本發明實施例的旋轉軸支架示意圖；圖6b是圖6a所示旋轉軸支架的左視圖。如圖6a和6b所示，旋轉軸支架10包括旋轉軸支架上支座16，旋轉軸支架轉軸17和旋轉軸支架下支座18，旋轉軸支架轉軸17穿過旋轉軸支架上支座16和旋轉軸支架下支座18之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座16可相對于旋轉軸支架下支座18轉動。旋轉軸支架上支座16安裝在副車架上，旋轉軸支架下支座18安裝在與主車架連接的橫梁結構11上。旋轉軸支架上支座16、旋轉軸支架下支座18的截面可以是U形、槽形、L形等，根據車輛安裝實際情況來確定或選擇旋轉軸支架上支座16和旋轉軸支架下支座18的截面形狀。上述旋轉軸支架10整體結構為剛性，定位副車架8相對于主車架7的位置，起主要定位作用，可轉動。圖8a和8b示出了安裝旋轉軸支架的橫梁結構11。如圖8a和8b所示，橫梁結構11包括橫梁81、連接支架82。橫梁結構11的橫梁81與主車架7通過連接支架82聯接，旋轉軸支架下支座18安裝在橫梁81上，橫梁81與主車架7不接觸，橫梁81通過連接支架82與主車架7固定。連接支架82的結構或形式不限，可采用任何現有技術的任何連接支架，也可以采用本發明的浮動連接支架9或旋轉軸支架10。旋轉軸支架10的上支座16安裝在副車架上。旋轉軸支架10固定副車架與主車架相對位置，兩車架可以轉動。圖7a是本發明實施例的浮動旋轉支架結構示意圖；圖7b是圖7a所示浮動旋轉支架結構沿B-B剖視圖。如圖7a和7b所示，浮動旋轉支架9包括上支座12、彈性橡膠13、浮動旋轉支架轉軸15、下支座14。浮動旋轉支架轉軸15在上支座12的轉軸孔內，彈性橡膠13安裝在浮動旋轉支架轉軸15上，彈性橡膠13為與浮動旋轉支架轉軸15同軸的圓筒形狀，彈性橡膠13安裝在下支座14的轉軸孔內，下支座14的轉軸孔包裹彈性橡膠13。上支座12的轉軸孔、下支座14的轉軸孔、彈性橡膠13經轉軸15連接在一起。浮動旋轉支架轉軸15可以在上支座12與下支座14的轉軸孔中浮動。上支座12與副車架連接，下支座14與主車架連接，上支座12、下支座14、彈性橡膠13經轉軸15連接在一起。上支座12、下支座14的截面可以是U形、槽形、L形等，根據車輛安裝實際情況來確定或選擇后上支座12和下支座14的截面形狀。兩對浮動旋轉支架9安裝在主車架7的兩側，浮動旋轉支架9定位副車架8相對于主車架7的位置，起主要定位作用。浮動旋轉支架可旋轉，可浮動，是可旋轉的浮動結構，可做小的位移，主要不限制沿車架縱向彎曲和扭曲所引起的轉動自由度。沿車架的左右兩側設置一對浮動旋轉支架9形成一轉動軸線，軸線浮動。浮動旋轉支架的數量按所需強度計算確定。沿車輛縱軸線布置的旋轉軸支架和沿車架兩側布置的浮動旋轉支架一起支撐副
車架重量。通過使用本發明，可有效防止車輛行駛時扭曲造成主車架或上裝發生變形和損壞。由于副車架是上裝與主車架之間的聯接體，是一個中間件。縱旋軸浮動連接裝置可以承擔與副車架相同的連接、承載、保護、隔振作用，因此部分車輛可以取消副車架，直接安裝上裝19。在取消副車架的情況下，上文所述的“副車架”可以用“上裝的底部梁結構”代替，上裝的底部梁結構通過旋轉軸支架和浮動旋轉支架和主車架7連接，上裝19與主車架7不直接接觸。本發明中的連接方式的具體結構應當根據車輛實際安裝結構調整優化。以上對本發明的實施例的描述僅用于說明本發明的技術方案，而不是對本發明范圍的限制，本發明并不限于所公開的這些實施例，本領域的技術人員可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而這些修改或替換都應落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于車輛車架連接的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:包括浮動旋轉支架(9)、旋轉軸支架(10)，旋轉軸支架(10)安裝在車輛縱軸線前部及后部，兩對浮動旋轉支架(9)安裝在主車架(7)的兩側，沿車輛縱軸線安裝的旋轉軸支架(10)和安裝在主車架(7)兩側的浮動旋轉支架(9)構成“十”字形，副車架⑶通過浮動旋轉支架(9)、旋轉軸支架(10)與主車架(7)連接。
2.根據權利要求1所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:旋轉軸支架(10)包括旋轉軸支架上支座(16)，旋轉軸支架轉軸(17)和旋轉軸支架下支座(18);旋轉軸支架轉軸(17)穿過旋轉軸支架上支座(16)和旋轉軸支架下支座(18)之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座(16)可相對于旋轉軸支架下支座(18)轉動。
3.根據權利要求2所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:旋轉軸支架(10)安裝在橫梁結構(11)上，橫梁結構(11)包括橫梁(81)、連接支架(82)，橫梁結構(11)的橫梁(81)與主車架(7)通過連接支架(82)連接，旋轉軸支架下支座(18)安裝在橫梁(81)上，旋轉軸支架上支座(16)與副車架(8)連接。
4.根據權利要求1所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:浮動旋轉支架(9)包括上支座(12)、彈性橡膠(13)、浮動旋轉支架轉軸(15)、下支座(14)，浮動旋轉支架轉軸(15)在上支座(12)的轉軸孔內，彈性橡膠(13)安裝在浮動旋轉支架轉軸(15)上并且在下支座(14)的轉軸孔內，上支座(12)與副車架(8)連接，下支座(14)與主車架(7)連接。
5.根據權利要求2所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:浮動旋轉支架(9)包括上支座(12)、彈性橡膠(13)、浮動旋轉支架轉軸(15)、下支座(14)，浮動旋轉支架轉軸(15)在上支座(12)的轉軸孔內，彈性橡膠(13)安裝在浮動旋轉支架轉軸(15)上并且在下支座(14)的轉軸孔內，上支座(12)與副車架(8)連接，下支座(14)與主車架(7)連接。
6.根據權利要求3所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:浮動旋轉支架(9)包括上支座(12)、彈性橡膠(13)、浮動旋轉支架轉軸(15)、下支座(14)，浮動旋轉支架轉軸(15)在上支座(12)的轉軸孔內，彈性橡膠(13)安裝在浮動旋轉支架轉軸(15)上并且在下支座(14)的轉軸孔內，上支座(12)與副車架(8)連接，下支座(14)與主車架(7)連接。
7.根據權利要求4-6的任一權利要求所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:彈性橡膠(13)為與浮動旋轉支架轉軸(15)同軸的圓筒形狀。
8.根據權利要求7所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:彈性元件替代彈性橡膠。
9.根據權利要求2-6的任一權利要求所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:上支座(12)、下支座(14)的截面是U形、槽形或L形；旋轉軸支架上支座(16)、旋轉軸支架下支座(18)的截面可以是U形、槽形或L形。
10.根據權利要求1-6的任一權利要求所述的十字旋軸浮動連接裝置，其特征在于:上裝的底部梁結構替代副車架(8)。
全文摘要
本發明涉及用于車輛車架連接的十字旋軸浮動連接裝置，包括浮動旋轉支架、旋轉軸支架，副車架通過浮動旋轉支架、旋轉軸支架與主車架連接，副車架與主車架不直接接觸，旋轉軸支架安裝在車輛縱軸線前部及后部，設置于與主車架連接的橫梁上，兩對浮動旋轉支架安裝在主車架的兩側，固定副車架與主車架相對位置，沿車輛縱軸線布置的旋轉軸支架和安裝在主車架兩側的浮動旋轉支架構成“十”字形。在保證連接強度和定位的同時，本發明允許副車架相對于主車架做較小的變形位移，不限制主車架為適應路況所做變形，減小主車架應力，降低其損壞的可能性，同時吸收路面傳遞的震動及沖擊，利于保護上裝。十字旋軸浮動連接適用于各種車輛類型。
文檔編號B62D21/00GK103192878SQ20121056876
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者閆吉洪, 王福勤, 程潤秋 申請人:北京三興汽車有限公司